DE10143074C2

DE10143074C2 - Arrangement for determining the concentration of contaminating particles in a loading and unloading area of a device for processing at least one disk-shaped object

Info

Publication number: DE10143074C2
Application number: DE10143074A
Authority: DE
Inventors: Ralph Trunk; Claus Schneider; Lothar Pfitzner; Olaf Storbeck
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV; Infineon Technologies AG
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2001-09-03
Filing date: 2001-09-03
Publication date: 2003-12-24
Anticipated expiration: 2021-09-04
Also published as: DE10143074A1; US6928892B2; US20030047012A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Bestim mung der Konzentration kontaminierender Teilchen in einem Be- und Entladebereich eines Gerätes zur Verarbeitung wenigstens eines scheibenförmigen Objektes, wobei der Be- und Entladebe reich eine gegenüber der Umgebung des Gerätes zur Verarbei tung erniedrigte Konzentration kontaminierender Teilchen auf weist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Be trieb der Anordnung.The present invention relates to an arrangement for determining determination of the concentration of contaminating particles in a and unloading area of a device for processing at least a disc-shaped object, the loading and unloading one for processing in relation to the surroundings of the device reduced concentration of contaminating particles has. The invention further relates to a method for loading drove the arrangement.

In der Halbleiterfertigung stellen Kontaminationen, etwa durch Partikel oder Fremdstoffe, eine große Gefahr mit der Folge von Qualitätsminderung oder dem Totalausfall der elek tronischen Bauelemente dar. Daher werden die Umgebungsbedin gungen bei der Halbleiterfertigung durch Filter sowie Kon trolle der physikalischen Raumbedingungen auf einem möglichst hohen Qualitätsniveau gehalten, d. h. die Anzahl kontaminie render Teilchen je Volumenelement wird möglichst niedrig ge halten.Contamination in semiconductor manufacturing, for example through particles or foreign matter, a great danger with the Result of quality reduction or total failure of the elec tronic components. Therefore, the environmental conditions conditions in semiconductor production using filters and con control the physical space conditions on one if possible maintained high quality level, d. H. the number of contamination render particles per volume element is as low as possible hold.

Um den Anforderungen sich immer stärker verringernden Struk turbreiten zu genügen, wird in letzter Zeit immer mehr dazu übergegangen, gegenüber den ohnehin schon verbesserten Rein raumbedingungen lokal in den Prozeßgeräten oder in den Behäl tern für die Halbleiterprodukte, beispielsweise für Halblei terscheiben, Masken oder Flat-Panel-Displays, noch bessere Reinstbedingungen durch den Einsatz von Mini-Environments zu schaffen. Die Luft in diesen Mini-Environments besitzt im Vergleich zum umgebenden Reinraum eine noch weit geringere Anzahl von kontaminierenden Teilchen pro Volumen. Insbesonde re werden dabei die Be- und Entladebereiche von Geräten zur Verarbeitung der scheibenförmigen Objekte als Mini- Environments ausgeführt. Entsprechendes gilt für Geräte zum Umladen oder Umsortieren der Produkte innerhalb der Trans portbehälter, z. B. sogenannte Stocker oder Umhordegeräte.In order to reduce the requirements of the structure Satisfying turbo riding has been becoming more and more common lately passed over to the already improved Rein room conditions locally in the process devices or in the tanks ters for semiconductor products, such as semiconductors windows, masks or flat-panel displays, even better Ultra-pure conditions thanks to the use of mini-environments create. The air in these mini-environments has in A much smaller one compared to the surrounding clean room Number of contaminating particles per volume. Insbesonde re the loading and unloading areas of devices Processing of the disk-shaped objects as mini Environments executed. The same applies to devices for Reloading or re-sorting the products within the Trans port container, e.g. B. so-called stockers or Umhordegeräte.

Leider erzeugen alle beweglichen Teile und Komponenten auch im fehlerfreien Betrieb Kontaminationen. Hierbei kommen vor allem die Handlingsysteme für Scheiben und Masken in der Halbleiterfertigung in Betracht. Inakzeptable Kontaminationen können auftreten, wenn beispielsweise Dejustierungen dieser Handlingsysteme entstehen, etwa wenn Scheiben beim Be- oder Entladen in einem Scheibenträger, sogenannte Boote, durch un genaue Justage angestreift werden und dabei Schichten, die sich auf der Scheibe oder auf dem Scheibenträger befinden, abplatzen und somit zu einer Kontaminationsquelle werden. Die abgeplatzten Teilchen können sich auf derselben Scheibe oder auch auf nachfolgende, beziehungsweise darunterliegende Scheiben absetzen und bei diesen zu Ausbeuteverlusten führen.Unfortunately, all moving parts and components also produce contamination in fault-free operation. Here occur especially the handling systems for panes and masks in the Semiconductor manufacturing into consideration. Unacceptable contamination can occur if, for example, misalignments of this Handling systems are created, for example when disks are loaded or Unloaded in a disc carrier, so-called boats, by un exact adjustment are touched and layers that are on the glass or on the glass support, flake off and become a source of contamination. The chipped particles can be on the same disk or also to subsequent ones or those below Put down the discs and lead to losses in yield.

Insbesondere stellen auch die sogenannten Scheibenträger bzw. Boote selber eine gravierende Kontaminationsquelle dar. Typi scherweise werden derartige Scheibenträger bei der Schich tabscheidung auf Halbleiterscheiben, sog. Wafer, verwendet. Bei der Batch-Prozessierung wird eine Vielzahl von Halblei terwafern gleichzeitig in die üblicherweise vertikal überein andergestapelten Einschubplätze (englisch: slots) eingebracht und gemeinsam mit den Scheibenträgern in einer Prozeßkammer prozessiert. Somit werden nicht nur die Halbleiterwafer son dern auch der Scheibenträger mit dem jeweils abgeschiedenen Material beschichtet. Da die Scheibenträger nach dem jeweili gen Prozeß weder sofort gereinigt noch ausgewechselt werden, akkumuliert sich die Schichtdicke im Laufe von mehreren Pro zessen auf. Durch thermische Spannung oder Vibrationen beim Be- oder Entladen der Scheiben beginnen ab Erreichen einer bestimmten Schichtdicke vermehrt Schichtpartikel abzuplatzen. Die thermischen Spannungen entstehen insbesondere beim Abküh lung der Scheibenträger nach Ofenprozessen für die Schich tabscheidung, wobei die ausfahrenden Scheibenträger noch Temperaturen von mehreren hundert Grad in dem vergleichsweise kühlen Be- und Entladebereich dieser Fertigungsgeräte besit zen. Eine weitere Ursache stellt plötzlicher Druckwechsel nach Nieder- oder Hochdruckprozessen dar.In particular, the so-called disc carriers or Boats themselves represent a serious source of contamination. Typi Such disc carriers are usually used by Schich deposition on semiconductor wafers. Batch processing uses a large number of semi-lead terwafers simultaneously in the usually vertically other stacked slots (English: slots) introduced and together with the disk carriers in a process chamber processed. Thus, not only the semiconductor wafers also the disc carrier with the separated one Material coated. Since the disc carrier according to the respective process is not immediately cleaned or replaced, The layer thickness accumulates in the course of several pro eat up. Due to thermal tension or vibrations during Loading or unloading of the disks begins when one is reached certain layer thickness to flake off layer particles. The thermal stresses arise especially when cooling the disc carriers after the furnace processes for the layer separation, the extending disc carrier still temperatures of several hundred degrees in the comparatively cool loading and unloading area of these manufacturing equipment Zen. Another cause is sudden pressure changes after low or high pressure processes.

Somit unterliegen die Be- und Entladebereiche von Verarbei tungsgeräten in der Halbleiterfertigung durch das verstärkte Objekthandling sowie durch die starken Veränderungen der phy sikalischen Umgebungsbedingungen einem besonders hohen Konta minationsrisiko durch abplatzende Partikel.Thus, the loading and unloading areas are subject to processing devices in semiconductor manufacturing through the reinforced Object handling as well as the strong changes in phy sical environmental conditions a particularly high Konta Mination risk due to flaking particles.

Eine Kontrolle dieser Probleme findet üblicherweise durch das Mitprozessieren von Testscheiben statt. Nach einem Prozessie ren durch die Geräte werden die Testscheiben einer Oberflä cheninspektion zur Bestimmung von Teilchenanzahlen unterzo gen. Werden hierbei Verletzungen von spezifizierten Grenzwer ten festgestellt, so kann nach der Ursache gesucht werden und z. B. entweder Dejustagen der Handling-Systeme korrigiert be ziehungsweise bei Verwendung von Scheibenträgern diese ausge wechselt werden.These problems are usually controlled by the Co-processing of test slices instead. After a trial through the devices, the test slices of a surface Cheninspektion for the determination of number of particles Unterzo Are violations of specified limit values ten found, the cause can be searched for and z. B. either misalignments of the handling systems are corrected or when using disc carriers this out be changed.

Dabei tritt das Problem auf, daß einerseits das Prozessieren und Untersuchen von Testscheiben zu einem Verlust von Ferti gungskapazität führt, andererseits durch das späte Meßergeb nis plötzlich auftretende Kontaminationsprobleme nicht sofort erkannt werden. Insbesondere bei dem Problem der wachsenden Schichtdicke auf den Scheibenträgern kann die Eigenschaft des Abplatzens von Schichtmaterial relativ abrupt auftreten. Auch Dejustagen von Handling-Systemen etwa durch äußere Erschütte rungen können plötzlich auftreten.The problem arises that processing on the one hand and examining test discs for loss of ferti supply capacity, on the other hand due to the late measurement result Sudden contamination problems do not occur immediately be recognized. Especially with the problem of growing Layer thickness on the disc carriers can have the property of Flaking of layer material occurs relatively abruptly. Also Misalignment of handling systems, for example due to external vibrations stanchions can occur suddenly.

Im Falle der Scheibenträger werden daher die akkumulierte Schichtdicke protokolliert und zur Vermeidung von Kontamina tionsproblemen werden Auswechselungen genau dann vorgenommen, wenn empirisch bestimmte Schichtdicken erreicht werden, bei denen ein Abplatzen des Schichtmaterials vermeintlich eintre ten wird. Durch frühzeitiges Abplatzen vor Erreichen der bestimmten Schichtdicke entsteht ein die Ausbeute gefährdendes und ggf. unentdecktes Kontaminationsproblem. Auf der anderen Seite kann die Schicht auf den Scheibenträgern auch über die festgelegte Schichtdicke hinaus noch stabil sein. Da trotzdem der Scheibenträger ausgewechselt wird, bleibt ein mögliches Einsparpotential ungenutzt.In the case of the disc carriers, therefore, the accumulated Layer thickness logged and to avoid contamination problems are exchanged exactly when if empirically determined layer thicknesses are reached at which are believed to be causing the layer material to flake off will. By early chipping before reaching the certain one Layer thickness creates a risk to the yield and possibly undetected contamination problem. On the other The layer on the disc carriers can also be on the side specified layer thickness must also be stable. Because anyway the disc carrier is replaced remains a possible one Unused savings potential.

Eine bekannte Anordnung zur Bestimmung der Konzentration kon taminierender Teilchen in einem Fertigungsgerät ist aus der Druckschrift JP 08-316115 A bekannt. Ein externer Teilchende tektor kann über Leitungen mit fest am Gehäuse des Gerätes vorgesehenen Öffnungen verbunden werden, so daß über weitere Leitungen aus dem Gerät Gasproben zur Teilchenmessung über eine Ansaugdüse entnommen werden können, welche an einer ge wünschten Position im Fertigungsgerät befestigt ist.A known arrangement for determining the concentration kon Tamining particles in a manufacturing device is from the Publication JP 08-316115 A known. An external particle tector can be attached to the housing of the device via cables provided openings are connected so that more Lines from the device gas samples for particle measurement over a suction nozzle can be removed, which on a ge desired position in the manufacturing device is attached.

Weitere bekannte Anordnungen zur Teilchenmessung sind aus der Druckschrift JP 05-306988 A bekannt. Die Meßanordnung, welche eine Sonde, einen Teilchendetektor sowie eine Ansaugvorrich tung zur Gasprobenentnahme umfasst, ist an einem Transportwa gen für Wafer-Cassetten angebracht. Es können damit Teilchen kontaminationen entlang den Wegstrecken der Wafer-Cassetten durch den Reinraumbereich einer Halbleiterfertigung gemessen werden. Dazu wird der Transportwagen bzw. die Wafer-Cassette über ein Schienensystem des jeweiligen Transportsystems be wegt.Further known arrangements for particle measurement are from the Publication JP 05-306988 A known. The measuring arrangement, which a probe, a particle detector and a suction device device for gas sampling is on a transport wa attached for wafer cassettes. It can be particles contamination along the path of the wafer cassettes measured through the clean room area of a semiconductor manufacturing facility become. For this purpose, the transport trolley or the wafer cassette be on a rail system of the respective transport system moved.

Eine weitere bekannte Anordnung ist aus der Druckschrift JP 2000-019095 A bekannt. Auch sie umfasst eine Sonde, einen Teilchendetektor sowie eine Ansaugvorrichtung zur Gasproben entnahme. Die Anordnung ist unmittelbar in der Wafer- Cassette, einer sog. SMIF-Box, montiert, so daß Teilchenmes sungen innerhalb der Box durchgeführt werden können.Another known arrangement is from JP 2000-019095 A known. It also includes a probe, one Particle detector and a suction device for gas samples withdrawal. The arrangement is directly in the wafer Cassette, a so-called SMIF box, mounted so that particle measurement solutions can be carried out inside the box.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Qua lität der Überwachung der Kontamination durch Partikel im Mini-Environment der Be- und Entladebereiche von Verarbeitungs geräten in der Halbleiterfertigung zu erhöhen.It is therefore the object of the present invention, the Qua lity of monitoring contamination by particles in the mini-environment the loading and unloading areas of processing devices in semiconductor manufacturing.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung und ein Verfah ren zur Bestimmung der Konzentration kontaminierender Teil chen in einem Be- und Entladebereich eines Gerätes zur Verar beitung wenigstens eines scheibenförmigen Objektes, wobei der Be- und Entladebereich eine gegenüber der Umgebung des Gerä tes zur Verarbeitung erniedrigte Konzentration kontaminieren der Teilchen aufweist, bestehend aus wenigstens einer Sonde mit einer Öffnung zur Entnahme wenigstens einer Luftprobe aus dem Be- und Entladebereich, einer Verfahreinheit innerhalb des Be- und Entladebereiches, an welcher in mindestens einer Richtung verfahrbar die Sonde befestigt ist, einem Teilchen detektor zum Zählen von kontaminierenden Teilchen der Luft probe, einer Vakuumpumpe mit Leitungen zum Befördern der Luftprobe von der Sonde zum Teilchendetektor, und einer Steu ereinheit, welche mit dem Teilchendetektor und der Verfahr einheit verbunden ist.The task is solved by an order and a procedure for determining the concentration of the contaminating part in a loading and unloading area of a device for processing processing at least one disk-shaped object, the Loading and unloading area in relation to the surroundings of the device Contaminate low concentration for processing which has particles consisting of at least one probe with an opening for taking at least one air sample the loading and unloading area, a travel unit within the loading and unloading area, at which in at least one Movable in the direction the probe is attached, a particle detector for counting contaminating air particles probe, a vacuum pump with lines for conveying the Air sample from the probe to the particle detector, and a control unit, which with the particle detector and the process unit is connected.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind den untergeordneten Ansprüchen zu entnehmen.Advantageous refinements of the present invention are to see the subordinate claims.

Im Beladebereich eines Verarbeitungsgerätes für scheibenför mige Objekte, vorzugsweise Halbleiterwafer, Masken, Retikel, Flat-Panel-Displays, etc. der vorliegenden Erfindung herr schen Reinraum-Bedingungen. Die Luft in dem Beladebereich weist eine gegenüber der Umgebung des Fertigungsgerätes erheblich erniedrigte Dichte kontaminierender Teilchen bei spielsweise durch Filterungssysteme und möglichst definierte Strömungsbedingungen auf. Bei dem Verarbeitungsgerät kann es sich um ein Fertigungsgerät zur Strukturierung der Oberflä chen der genannten Produkte oder auch um Öfen, Ätzgeräte, Schichtabscheidegeräte, CMP-Apparate und dergleichen handeln, wie aber auch um sogenannte Stocker oder Sorter, Umhordegerä te, welche logistische Aufgaben für die Scheibenverteilung oder -transport innerhalb der Fertigung durchführen.In the loading area of a processing device for disc conveyors common objects, preferably semiconductor wafers, masks, reticles, Flat panel displays, etc. of the present invention clean room conditions. The air in the loading area has a significant compared to the environment of the manufacturing device reduced density of contaminating particles for example through filter systems and as defined as possible Flow conditions. With the processing device it can is a manufacturing device for structuring the surface Chen of the named products or also around ovens, etching devices, Layer deposition devices, CMP apparatus and the like act, as well as so-called stockers or sorters, Umhordegerä te, which logistical tasks for the distribution of slices carry out or transport within production.

Innerhalb dieses Be- und Entladebereiches befindet sich eine Probennahmesonde, welche angesaugte Luft aus dem Beladebe reich einem Teilchendetektor beziehungsweise Partikel- Meßgerät zuführt. Dabei wird insbesondere die Partikelgrößen anzahlverteilung aufgenommen und ausgegeben. Die jeweilige Anzahl kann auf das Volumen des eingesaugten Aerosols umge rechnet werden, woraus sich eine Teilchenkonzentration für die Probe ergibt. Hieraus kann auf die Konzentration an einem kritischen - etwa direkt über der Scheibenoberfläche - gele genen Ort geschlossen werden.There is one within this loading and unloading area Sampling probe, which draws in air from the loading rich in a particle detector Meter feeds. In particular, the particle sizes number distribution recorded and output. The respective Number can be converted to the volume of the aerosol drawn in can be calculated, from which a particle concentration for the sample results. From this one can concentrate on one critical - for example, directly above the surface of the glass be closed.

Die Sonde ist verfahrbar eingerichtet, so daß sie zu einem geeigneten Ort oder Position von Interesse in dem Be- und Entladebereich gefahren werden kann. Zwischen der Sonde und dem Teilchendetektor befindet sich eine Aerosolleitung, wel che über eine Vakuumpumpe derart betrieben wird, daß die an gesaugte Luft zum Teilchendetektor befördert wird.The probe is movable so that it becomes one suitable place or position of interest in the loading and Unloading area can be driven. Between the probe and the particle detector is an aerosol line, wel che is operated via a vacuum pump such that the sucked air is transported to the particle detector.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung befindet sich der Teil chendetektor außerhalb des Be- und Entladebereichs, bei spielsweise an der Außenwand. Wenn die Bedingungen im Belade bereich den Spezifikationen des Meßgerätes entsprechen, bei spielweise bei den Umhordegeräten, kann aber wegen der mögli chen Kürze der Aerosolleitungen auch eine Installation inner halb dieses Raumes vorteilhaft sein. In an advantageous embodiment, the part is located detector outside the loading and unloading area, at for example on the outer wall. When the conditions are loaded range correspond to the specifications of the measuring device at for example with the Umhord devices, but can because of the possi The brevity of the aerosol lines also means an installation inside half of this room can be advantageous.

Die Anordnung wird von einer Steuereinheit betrieben, welche insbesondere die Sondenposition durch Verfahren mit der Ver fahreinheit mit dem Messen durch den Teilchendetektor sowie der Luftansaugung durch die Vakuumpumpe durchführt. Im Be trieb sind sowohl Einzel- als auch kontinuierliche Messungen - allerdings mit diskreten Zeitschrittweiten - möglich.The arrangement is operated by a control unit, which in particular the probe position by methods with the Ver driving unit with the measurement by the particle detector as well the air intake through the vacuum pump. In Be Both single and continuous measurements are important - but with discrete time increments - possible.

Durch die Anbringung der Sonde innerhalb des Be- und Entlade bereiches entsteht der Vorteil, daß in-situ Kontaminations messungen von Teilchen in Mini-Environment durchgeführt wer den können, und daß als Reaktion darauf sofort Maßnahmen zur Behebung der Kontaminationsprobleme eingeleitet werden kön nen. Die Meßdaten stehen sofort zur Verfügung. Insbesondere können durch die Überwachung der zeitabhängigen Kontamination einzelne Vorgänge, wie etwa das Handling der scheibenförmigen Objekte, im folgenden: Scheiben, hochaufgelöst überwacht, und damit die Ursachen der Kontamination besser gefunden werden.By attaching the probe within the loading and unloading area has the advantage that in-situ contamination measurements of particles in mini-environment can, and that in response to this, immediate measures to Correction of the contamination problems can be initiated NEN. The measurement data are immediately available. In particular can by monitoring time-dependent contamination individual processes, such as the handling of the disc-shaped Objects, hereinafter: disks, monitored in high resolution, and so that the causes of the contamination can be found better.

Die Verfahrbarkeit der Sonde ermöglicht den besonderen Vor teil entweder die zu messende Luftprobe möglichst nah am Ort der vermeintlichen Ursache oder aber an einem entfernteren, dafür aber adjustierbar geeigneten, Ort mit definierten Be dingungen entnehmen zu können. Orte der Kontamination sind beispielsweise die Berührungspunkte zwischen den Handhabungs geräten (im folgenden Handlingsysteme) und den Scheiben, be ziehungsweise zwischen den Scheiben und den Scheibenträgern oder Scheibenbehältern. Da die Kontamination zumeist im zeit lichen Moment der Bewegung auftritt, wird die Sonde in einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung direkt am Handlingsystem angebracht, beispielsweise in der Nähe der Hebel- oder Greifarme der Roboter. Die Sonde bewegt sich da mit automatisch mit dem betreffenden Roboterarm, und erhält damit eine fest definierte Entfernung zum Ort der Berührung und damit des Abplatzens von Partikeln von der Scheiben- oder Scheibenträgeroberfläche. Die Verfahreinheit ist in diesem Falle das Handlingsystem selbst. The movability of the probe enables the special advance partly either the air sample to be measured as close as possible to the location the supposed cause or a more distant one, but adjustable but suitable place with defined Be to be able to take conditions. There are places of contamination for example the points of contact between the handling devices (hereinafter handling systems) and the disks, be or between the washers and the washers or disc containers. Since the contamination is mostly in time moment of movement occurs, the probe is in one advantageous embodiment of the present invention directly attached to the handling system, for example near the Lever or gripper arms of the robots. The probe is moving there with automatically with the robot arm in question, and receives a fixed distance from the point of contact and thus the flaking of particles from the disc or Disc support surface. The moving unit is in this Fall the handling system itself.

In einer anderen Ausgestaltung wird die Verfahreinheit aus einer Verfahrschiene mit Antrieb gebildet, an der die Sonde linear entlanggefahren werden kann. Da die Handlingsysteme im Mini-Environment des Be- und Entladebereiches nicht beein trächtigt werden dürfen, befindet sich eine solche Verfahr einheit vorzugsweise im Randbereich des Be- und Entladeberei ches. Von den Erfindern mit Testwafern durchgeführte Messun gen zeigten, daß insbesondere Partikel mit einem Durchmesser unterhalb von 1 µm vorwiegend den Luftströmungen im Mini- Environment folgen und weniger der Gravitation. Dazu wird er findungsgemäß auf vorteilhafte Weise die Verfahrschiene mit der darauf angebrachten verfahrbaren Sonde auf der Lee-Seite des Handlingsystems beziehungsweise Scheibenträgers in dem üblicherweise in dem Mini-Environment generierten laminaren Luftstrom eingerichtet. Die abgeplatzten Partikel werden dann mit dem Luftstrom in Richtung auf die Verfahrschiene getragen und die Sonde kann erfindungsgemäß in gerade jene Position gefahren werden, in welche projiziert im Luftstrom die Teil chen an die Verfahrschiene gelangen.In another embodiment, the moving unit is off a traversing rail with drive is formed on which the probe can be driven linearly. Since the handling systems in Mini-environment of the loading and unloading area is not affected such a procedure is allowed unit preferably in the edge area of the loading and unloading area ches. Measurement carried out by the inventors with test wafers showed that in particular particles with a diameter below 1 µm predominantly the air flows in the mini Follow environment rather than gravity. For that he will according to the invention in an advantageous manner with the travel rail the movable probe attached to it on the lee side of the handling system or disc carrier in the laminar usually generated in the mini environment Airflow set up. The chipped particles will then carried with the air flow in the direction of the travel rail and, according to the invention, the probe can be in just that position be driven into which the part is projected in the air flow Chen get to the travel rail.

Dies ist insbesondere vorteilhaft bei den häufig in Öfen ver wendeten Scheibenträgern beziehungsweise Booten mit einer Hö he von mehr als 1,0 m und mehr als 100 Slots beziehungsweise Einschubplätzen. Eine Sonde mit einem derartigen Öffnungs durchmesser zur Abdeckung des gesamten Kontaminationsberei ches wäre hier inadäquat wegen des typischerweise für Teil chendetektoren genutzten Flusses von 1 Kubikfuß pro Minute an Luft. Vielmehr kann hier eine wenige Zentimeter im Durchmes ser betragende Sonde auf jene Höhe des Scheibenträgers gefah ren werden, in welcher gerade beispielsweise eine Scheibe durch das Handlingsystem ein- oder ausgeladen wird.This is particularly advantageous in the ver often in ovens used disc carriers or boats with a height he of more than 1.0 m and more than 100 slots respectively Plug-in slots. A probe with such an opening diameter to cover the entire contamination area ches would be inadequate here because of the typically for part flow rate of 1 cubic feet per minute Air. Rather, it can be a few centimeters in diameter this probe was carried out to that height of the disk carrier ren, in which, for example, a disc is loaded or unloaded by the handling system.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Sonde dabei in Richtung auf die Luftstromquelle gerichtet, d. h. unidirektio nal, so daß die Luftprobeentnahme isokinetisch aus der Haupt strömung erfolgen kann. In an advantageous embodiment, the probe is in Direction towards the airflow source, d. H. unidirektio nal, so that air sampling isokinetic from the main flow can take place.

Ein weiterer Vorteil gemäß der vorliegenden Erfindung liegt in der Justagemöglichkeit des Handlingsystems. Ein Monitoring des Be- oder Entladevorgangs einer Scheibe durch das Hand lingsystem wird möglich, und es kann in-situ zunächst eine Qualitätsbeurteilung der Justiergenauigkeit erfolgen. Ergeben sich hierbei erhöhte Kontaminationswerte gegenüber einem aus optimaler Justierung gewonnenen Erfahrungswert, so kann dar aus ein Signal abgesetzt werden, welches eine Nachjustage des Handlingsystems initiiert. Neben Verjustierungen bei der Po sitionsgenauigkeit des Handlingsystems können auch Geschwin digkeitsparameter, welche bei falscher Einstellung beispiels weise zu einem zu schnellen Absenken und Aufsetzen der Schei be in eine Verladeposition mit der Folge des Abplatzens von Teilchen führen können, korrigiert werden. Das Ergebnis der jeweiligen Nachjustage kann durch die erfindungsgemäße Anord nung sofort ermittelt werden.Another advantage according to the present invention lies in the adjustment option of the handling system. A monitoring the process of loading or unloading a disc by hand system becomes possible, and an in-situ one can Quality assessment of the adjustment accuracy. yield increased contamination values compared to one Experience gained from optimal adjustment, can represent be sent off a signal, which a readjustment of the Handling system initiated. In addition to adjustments to the buttocks sition accuracy of the handling system can also speed ditude parameters, which, for example, if the setting is incorrect indicates that the shit is lowered and put on too quickly be in a loading position with the consequence of flaking off Particles can lead to be corrected. The result of respective readjustment can by the arrangement according to the invention can be determined immediately.

Ein besonderer Vorteil entsteht durch das erfindungsgemäße Verfahren mittels der zeitlich hochaufgelösten Teilchendich temessung. Hierdurch wird es möglich, zeitlichen Vorgängen und damit bestimmten Komponenten oder Teilen die Kontaminati onsursache zuzuordnen. Besonders vorteilhaft ist dann die er findungsgemäße Kopplung von den jeweiligen Kontrolleinheiten des Handlingsystems beziehungsweise des Fertigungsgerätes mit der Steuereinheit der erfindungsgemäßen Anordnung. Werden beispielsweise Handlingprozesse wie das Be- oder Entladen ei ner Scheibe durch die Kontrolleinheit des Handlingsystems si gnalisiert, so kann einerseits durch die Steuereinheit der Anordnung die Sonde an die gemeldete Handlingposition gefah ren werden, andererseits kann eine zeitlich hochauflösende Teilchenmessung durch den Teilchendetektor angestoßen werden. Der Zeitschritt liegt dabei vorzugsweise unterhalb der Dauer der Kontaminationsursache - etwa des Beladens eines Wafers von ca. 2-5 Sekunden in einen Slot eines Bootes.A particular advantage arises from the invention Process using the time-resolved particles temessung. This makes it possible to schedule events and thus certain components or parts of the contaminations to assign cause. Then he is particularly advantageous coupling according to the invention from the respective control units the handling system or the manufacturing device with the control unit of the arrangement according to the invention. Become for example handling processes such as loading or unloading ner slice through the control unit of the handling system si gnalisiert, on the one hand by the control unit The probe was moved to the reported handling position ren, on the other hand, a temporally high-resolution Particle measurement can be initiated by the particle detector. The time step is preferably below the duration the cause of contamination - such as loading a wafer about 2-5 seconds in a slot of a boat.

Ähnliches gilt für das Fertigungsgerät, beispielsweise wenn Fertigungsprozesse beendet werden und die Prozeßbedingungen wie Druckwechsel oder Temperaturstürze plötzlich in das Mini- Environment getragen werden.The same applies to the manufacturing device, for example if Manufacturing processes are ended and the process conditions such as pressure changes or sudden drops in temperature into the mini Environment to be worn.

Eine Dejustage ist nicht nur beim Waferhandler, sondern auch beim Boothandler z. B. eines Ofens kritisch. Erfindungsgemäß wird der Boothandler als Handhabungsgerät aufgefaßt und kann ebenfalls infolge eines generierten Signals nachjustiert wer den.A misalignment is not only with the wafer handler, but also at the boat dealer z. B. a furnace critical. According to the invention the boat handler is understood as a handling device and can also readjusted as a result of a generated signal the.

Die Erfindung soll nun an einem Ausführungsbeispiel anhand von Figuren näher erläutert werden. Darin zeigen:The invention will now be illustrated using an exemplary embodiment be explained in more detail by figures. In it show:

Fig. 1 in Draufsicht ein Querschnitt durch den Be- und Entladebereich eines Ofens zur Schichtabscheidung von Siliziumnitrid, Fig. 1 in plan view, a cross section through the loading and unloading of a furnace for layer deposition of silicon nitride,

Fig. 2 das Zusammenspiel der Komponenten eines erfindungs gemäßen Ausführungsbeispiels in einem Ofen, Fig. 2, the interaction of the components of a fiction, modern embodiment in a furnace,

Fig. 3 den zeitlichen Ablauf der erfindungsgemäßen Bestim mung der Dichte kontaminierender Teilchen in einem Be- und Entladebereich. Fig. 3 shows the timing of the determination according to the invention of the density of contaminating particles in a loading and unloading area.

In Fig. 1 ist in Draufsicht ein Querschnitt durch den Be- und Entladebereich 9 eines Ofens für die Schichtabscheidung von Siliziumnitrid auf Halbleiterwafer zu sehen. Auf der rechten Seite sind auf einem Loadport 111 zwei Kassetten bzw. Wafertransportbehälter 110 im angedockten Zustand zu sehen. Der Be- und Entladebereich 9 sowie die Wafertransportbehälter 110 bilden ein gemeinsames Mini-Environment. Die Prozeßkammer des Fertigungsgerätes 7, d. h. der eigentliche Ofen, befindet sich oberhalb der Zeichenebene von Fig. 1. Innerhalb des Be- und Entladebereiches 9 befindet sich ein Handling-System 6, bestehend aus einem Roboter 61 mit Greif- bzw. Hebearm, einem Boothandler 62, und einem Hebearm 63 für die Boote. Der Robo ter 61 be- und entlädt die Halbleiterwafer zwischen den Wa fertransportbehältern 110 und dem Boot 200. Das etwa 1,10 m hohe mit 118 Einschubplätzen versehene Boot 200 wird von ei nem drehbaren Boothandler 62 gehalten. Das Boot 200 besteht aus einer runden Grundplatte mit 4 aus der Zeichenebene senk recht herausragenden Quarzstäben mit 118 Schlitzen, welche als Einschubplätze dienen.In Fig. 1 in plan view, a cross section can be seen through the loading and unloading area 9 of a furnace for the deposition of silicon nitride layer on the semiconductor wafer. On the right side, two cassettes or wafer transport containers 110 can be seen in the docked state on a load port 111 . The loading and unloading area 9 and the wafer transport containers 110 form a common mini-environment. The process chamber of the production device 7 , ie the actual furnace, is located above the drawing plane of FIG. 1. Within the loading and unloading area 9 there is a handling system 6 , consisting of a robot 61 with a gripping or lifting arm, a boat handler 62 , and a lifting arm 63 for the boats. The robot 61 loads and unloads the semiconductor wafers between the wafer transport containers 110 and the boat 200 . The boat 200 , which is about 1.10 m high and has 118 slots, is held by a rotatable boat handler 62 . The boat 200 consists of a round base plate with 4 quartz rods with 118 slots protruding from the drawing plane, which serve as insertion slots.

Ist das Boot 200 mit der zu prozessierenden Wafer beladen, so rotiert der Boothandler 62 um 180° zum Austausch der Bootpo sitionen der Boote 200, 201. Das Boot 201 steht an einer Po sition, wo es durch den Hebearm 63 des Handlingsystems 6 aus der Zeichenebene heraus nach oben in den Ofen gefahren werden kann.If the boat 200 is loaded with the wafer to be processed, the boat handler 62 rotates through 180 ° to exchange the boat positions of the boats 200 , 201 . The boat 201 is at a position where it can be moved upwards into the oven from the drawing plane by the lifting arm 63 of the handling system 6 .

Zum Erhalt des Mini-Environments befindet sich eine Luft stromquelle 8 mit Filtersystemen zur Erzeugung einer lamina ren Luftströmung 81 in dem Be- und Entladebereich 9. Am Ort des Bootes 200 befindet sich insbesondere zum Zeitpunkt des Beladens eine Kontaminationsquelle für abplatzende Teilchen von den Waferoberflächen in der Höhe des gerade beladenen Einschubplatzes. Durch den Luftstrom 81 werden Submikrometer partikel mitgeschleppt und zu der auf der genau gegenüberlie genden Seite im Be- und Entladebereich 9 angebrachten erfin dungsgemäßen Sonde 1 getragen. Die Sonde 1 befindet sich auf der Lee-Seite des Bootes 200 im Luftstrom 81. Sie ist an ei nem Auslegearm verfahrbar auf einer Verfahrschiene 21 ange bracht, welche ebenfalls senkrecht auf der Zeichenebene her ausragt.To maintain the mini-environment there is an air flow source 8 with filter systems for generating a laminar air flow 81 in the loading and unloading area 9 . At the location of the boat 200 , in particular at the time of loading, there is a source of contamination for flaking particles from the wafer surfaces at the level of the loading location that is currently loaded. Submicron particles are entrained by the air flow 81 and carried to the probe 1 according to the invention attached to the exactly opposite side in the loading and unloading area 9 . Probe 1 is located on the lee side of boat 200 in airflow 81 . It is movable on a extension arm on a travel rail 21 , which also projects vertically on the plane of the drawing.

Das gerade im Ofen prozessierte Boot 201 wird auf dem Boothandler 62 heruntergefahren und durch die erwähnte Dreh bewegung des Boothandlers 62 in die bisherige Position des gerade beladenen Bootes 200 geschwenkt. Das Boot 201 sowie die darin befindlichen Wafer weisen zunächst eine Temperatur von 600°C auf, und kühlen im Mini-Environment ab. Eine ther misch isolierende Schutzplatte 150 schützt die Verfahrschiene 21 und den dazugehörigen Antrieb vor dieser Wärmeeinwirkung. Das abkühlende, mit den Wafern neu beschichtete Boot 201 stellt in diesem Moment ebenfalls eine besondere Kontaminati onsquelle dar. Mit dem erwähnten Herunterfahren des Bootes 201 aus dem Ofen wird ein Signal an die Steuereinheit der Sonde 1 gesendet.The boat 201 just processed in the oven is shut down on the boat handler 62 and pivoted into the previous position of the boat 200 just loaded by the aforementioned rotary movement of the boat handler 62 . The boat 201 and the wafers located therein initially have a temperature of 600 ° C. and cool in the mini-environment. A thermally insulating protective plate 150 protects the travel rail 21 and the associated drive from this heat. The cooling, with the wafers newly coated boat 201 also represents a special source of contamination at this moment. With the mentioned shutdown of the boat 201 out of the oven, a signal is sent to the control unit of the probe 1 .

Die Steuereinheit 5 der Sonde 1 veranlaßt die Vakuumpumpe 3 über das Ventil 312 Luft anzusaugen, so daß eine Luftprobe aus den Be- und Entladebereichen 9 über die Aerosolleitung 31 zum Teilchendetektor 4 geleitet wird, wie in Fig. 2 zu sehen ist. Die Vakuumpumpe kann erfindungsgemäß auch dem Hausvakuum entsprechen. Das Ventil 312 und der Teilchendetektor 4, wel cher außerhalb des Be- und Entladebereiches 9 am Fertigungs gerät 7 angebracht sind, werden über eine Schnittstelle 53 der Steuereinheit 5 kontrolliert.The control unit 5 of the probe 1 causes the vacuum pump 3 to suck in air via the valve 312 , so that an air sample from the loading and unloading areas 9 is passed via the aerosol line 31 to the particle detector 4 , as can be seen in FIG. 2. According to the invention, the vacuum pump can also correspond to the house vacuum. The valve 312 and the particle detector 4 , which are attached to the manufacturing device 7 outside the loading and unloading area 9 , are controlled via an interface 53 of the control unit 5 .

Ein PC (Personal Computer) 54 bildet in diesem Ausführungs beispiel die Zentraleinheit der Steuereinheit 5. Die Beendi gung des Ofenprozesses wird von der Kontrolleinheit 7' des Ofens 7 über eine Schnittstelle 55 an den PC 54 gemeldet. Mit einer Periode von 1 Sekunde meldet der Teilchendetektor 4 aus der abgesaugten Luft die gemeldeten Teilchenzahlen über die Schnittstelle 53 an den PC 54 zurück. Im PC 54 wird daraus die Anzahldichte bei Kenntnis des angesaguten Luftvolumens berechnet, und ein Vergleich mit Grenzwerten, die vorher hin terlegt wurden, durchgeführt.A PC (personal computer) 54 forms the central unit of the control unit 5 in this embodiment, for example. The completion of the furnace process is reported by the control unit 7 'of the furnace 7 via an interface 55 to the PC 54 . With a period of 1 second, the particle detector 4 reports the reported particle numbers from the extracted air back to the PC 54 via the interface 53 . From this, the number density is calculated in the PC 54 when the announced air volume is known, and a comparison is made with limit values that were previously stored.

Befindet sich das Boot 200 bereits in der Be- und Entladepo sition (in Fig. 1 die rechts untere Position), so wird bei Beginn des Waferhandlings von der Kontrolleinheit 6' des Wa ferhandlers 6 ein Signal über die Schnittstelle 55 an den PC 54 der Steuereinheit 5 gesendet. Auch für diese kritische Si tuation einer möglichen Kontamination wird über die Schnitt stelle 53 das Ventil 312 für die Vakuumpumpe 3 zum Ansaugen von Luft über die Sonde 1 in den Teilchendetektor 4 ausge führt. Mit dem von der Kontrolleinheit 6' gesendeten Signal werden auch die Positionsdaten des Waferhandlers übermittelt. Infolgedessen wird vom PC 54 über das Steuermodul 51 die Verfahreinheit 2 veranlaßt, die Sonde 1 in eine der Handlerposi tion entsprechende, im PC 54 hinterlegte Verfahrposition zu bewegen. Dies geschieht gemäß Fig. 1 entlang der Verfahr schiene 21 aus der Zeichenebene heraus.If the boat 200 is already in the loading and unloading position (the lower right position in FIG. 1), a signal is sent via the interface 55 to the PC 54 from the control unit 6 'of the wafer handler 6 at the start of the wafer handling Control unit 5 sent. Also for this critical Si situation of a possible contamination via the interface 53, the valve 312 leads out of the vacuum pump 3 for sucking air through the probe 1 in the particle. 4 The position data of the wafer handler are also transmitted with the signal sent by the control unit 6 '. As a result, the PC 54 via the control module 51 causes the travel unit 2 to move the probe 1 into a position corresponding to the handler position, stored in the PC 54 . This is done as shown in FIG. 1 out along the traversing rail 21 from the plane of the drawing.

Die Vakuumpumpe 3 saugt über die Flußbegrenzungsdüse 321 und die Absaugleitung 32 Luft aus dem Innern der Verfahreinheit 2, welche leicht gekapselt ist. Dadurch wird im Innern ein Unterdruck erzeugt, der durch den Antrieb erzeugte Teilchen absaugt und verhindert, daß diese aus der Verfahreinheit in den Be- und Entladebereich gelangen.The vacuum pump 3 sucks air from the inside of the moving unit 2 , which is lightly encapsulated, via the flow restriction nozzle 321 and the suction line 32 . As a result, a negative pressure is generated inside, which sucks off particles generated by the drive and prevents them from reaching the loading and unloading area from the moving unit.

Das fabrikweite MES-System (Manufacturing Execution System) 100 ist über das lokale Netzwerk bzw. über Ethernet mit dem PC 54 verbunden, so daß die ermittelten Teilchenzahlen bezie hungsweise -dichten fabrikweit weitergemeldet werden können.The factory-wide MES system (Manufacturing Execution System) 100 is connected to the PC 54 via the local network or via Ethernet, so that the determined particle numbers or densities can be reported throughout the factory.

Den zeitlichen Verlauf der Teilchen-Anzahldichte-Messung zeigt Fig. 3. Dort ist das Ausgangssignal der gemessenen Stromstärke in Milliampere gegen die Zeit aufgetragen. Der hier verwendete Teilchendetektor mißt Teilchen über eine La serbestrahlung in den Luftstrom, wobei durch die Stärke der Lichtstreuung auch eine Größenqualifikation in verschiedene Kanäle möglich ist. Der vorliegende Teilchendetektor kann in einem ersten Kanal Teilchengrößen von 0,3 bis 0,5 µm und in einem zweiten Kanal Teilchengrößen größer als 0,5 µm detek tieren. Teilchendetektoren mit anderen Kanalzahlen, etwa 1 oder 6 Kanäle, sind ebenfalls möglich.The time course of the particle number density measurement is shown in FIG. 3. The output signal of the measured current strength is plotted in milliamps against time. The particle detector used here measures particles by means of laser radiation in the air flow, whereby the strength of the light scattering also enables a size qualification in different channels. The present particle detector can detect particle sizes of 0.3 to 0.5 μm in a first channel and particle sizes greater than 0.5 μm in a second channel. Particle detectors with different numbers of channels, such as 1 or 6 channels, are also possible.

Der Teilchendetektor liefert für jeden Partikelgrößen-Kanal ein Stromausgangssignal wie im oberen Ablaufdiagramm der Fig. 3 dargestellt ist. Dieses Signal wird über ein Tiefpaß filter geglättet und über einen Zeitschritt von 1 Sekunde Dauer zu einem mittleren Stromwert I(x, t_y) gemittelt. x ent spricht dem Kanal, y der Zeitschrittnummer. Über eine vorab vorgenommene - beispielsweise bei der Installation der Anordnung - Kalibrierung wird dieses Stromsignal in eine tatsäch liche Teilchenanzahl umgerechnet. Die Zeitachse des gezeigten Dia grammes beginnt mit dem von der Kontrolleinheit 6' des Wafer handlers 6 an die Steuereinheit 5 gesendeten Signal, welches den Start einer Entladeaktion eines Wafers kennzeichnet. Zu diesem Zeitpunkt liegt die gemessene Teilchendichte auf einem Niveau, welches dem Ruhezustand im Mini-Environment ent spricht. Dieses Niveau kann als Basisniveau betrachtet wer den, welches standardmäßig durch die Filteranlagen des Luf treinigungssystems minimal erreicht werden kann. In der vier ten Sekunde, also dem vierten Zeitschritt, dieses Ausfüh rungsbeispieles steigt die Zahl der detektierten kontaminie renden Teilchen durch das Waferhandling stark an.The particle detector delivers a current output signal for each particle size channel as shown in the upper flow diagram of FIG. 3. This signal is smoothed using a low-pass filter and averaged over a time step of 1 second to an average current value I (x, t _y ). x corresponds to the channel, y corresponds to the time step number. This current signal is converted into an actual number of particles via a calibration carried out in advance, for example when installing the arrangement. The time axis of the diagram shown begins with the signal sent by the control unit 6 'of the wafer handler 6 to the control unit 5 , which signal indicates the start of an unloading action of a wafer. At this point, the measured particle density is at a level that corresponds to the state of rest in the mini-environment. This level can be viewed as the basic level, which can be achieved as a minimum by the filter systems of the air purification system. In the fourth second, i.e. the fourth time step, of this exemplary embodiment, the number of contaminating particles detected increases sharply as a result of wafer handling.

Über 10 Zeitschritte (10 Sekunden als Handlingdauer) wird dann abhängig vom Kanal die Teilchenzahl aufsummiert und in der Steuereinheit 5 mit einem maximal zulässigen Grenzwert verglichen, welcher beispielsweise aus einem Vergleich mit Testwafern gewonnen wurde. Überschreitet dieser Wert den Grenzwert, so wird ein Alarm ausgelöst, der eine sofortige Fehleranalyse und -behebung ermöglicht, so etwa eine Neuju stage des Waferhandlers oder eine Auswechselung des Bootes 200. Nach 8 Sekunden des Waferhandlings hat sich die gemesse ne Teilchenanzahldichte wieder auf den Basiswert eingepegelt, wie in Fig. 3 zu sehen ist.The number of particles is then added up over 10 time steps (10 seconds as handling duration) depending on the channel and compared in the control unit 5 with a maximum permissible limit value, which was obtained, for example, from a comparison with test wafers. If this value exceeds the limit value, an alarm is triggered which enables immediate fault analysis and correction, for example a new stage of the wafer handler or a replacement of the boat 200 . After 8 seconds of the wafer handling, the measured particle number density has returned to the basic value, as can be seen in FIG. 3.

Die Sonde 1 ist gemäß Fig. 1 in diesem Ausführungsbeispiel unidirektional auf die Luftstromquelle 8 ausgerichtet, so daß eine isokinetische Luftentnahme aus dem Luftstrom 81 möglich ist. Es ist erfindungsgemäß aber ebenfalls möglich, eine un ter einem Winkel zur Hauptluftströmung verdrehte Sondenöff nungsorientierung zu implementieren. Eine entsprechend geän derte Luftabsaugung ist dann notwendig, damit die durch den Luftstrom 81 mitgerissenen abgeplatzten Partikel noch in die Sonde zur Vermessung gelangen. The probe 1 is shown in FIG. 1 aligned in this embodiment, unidirectionally to the air supply source 8, so that an isokinetic removal of air from the air stream 81 is possible. However, it is also possible according to the invention to implement a probe opening orientation that is rotated at an angle to the main air flow. A correspondingly changed air extraction is then necessary so that the chipped particles entrained by the air flow 81 still get into the probe for measurement.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Sonde
probe

22

Verfahreinheit
traversing

33

Vakuumpumpe
vacuum pump

44

Teilchendetektor
particle detector

55

Steuereinheit
control unit

66

Handhabungsgerät, Wafer-Handler
Handling device, wafer handler

66

' Kontrolleinheit des Wafer-Handlers
'' Control unit of the wafer handler

77

Fertigungsgerät, Ofen, Furnace
Manufacturing device, furnace, furnace

77

' Kontrolleinheit des Fertigungsgerätes
'' Control unit of the manufacturing device

88th

Luftstromquelle
Airflow source

99

Be- und Entladebereich
Loading and unloading area

2121

Verfahrschiene
traversing

3131

Aerosolleitung zum Absaugen der Luftprobe zum Teilchende tektor
Aerosol line for aspirating the air sample to the particle detector

3232

Leitung zum Absaugen für Verfahreinheit
Suction line for travel unit

5151

Steuermodul für Verfahrschiene
Control module for travel rail

5252

Stromversorgung
power supply

5353

Schnittstelle zum Teilchendetektor
Interface to the particle detector

5454

PC
PC

5555

Schnittstelle zu Fertigungsgerät und Wafer-Handler
Interface to manufacturing device and wafer handler

6161

Roboter mit Arm
Robot with arm

6262

Boothandler
boat handler

6363

Hebearm
lifting arm

8181

Luftstrom im Mini-Environment
Airflow in the mini-environment

100100

MES-System, fabrikweit
MES system, factory-wide

111111

Loadport
Load port

110110

Wafercassette, Transportbehälter, FOUP
Wafer cassette, transport container, FOUP

150150

thermische Schutzvorrichtung
thermal protection device

200200

Boot, Scheibenträger, beim Beladen mit Wafern
Boat, disc carrier, when loading with wafers

201201

Boot, Scheibenträger, beim Hochfahren in den Ofen
Boat, disc carrier, when starting up in the oven

311311

Temperaturkontrolleinheit
Temperature control unit

312312

Ventil
Valve

321321

Düse
jet

Claims

1. An arrangement for determining the concentration of contamination of the particles in an apparatus for processing at least one disk-shaped object, comprising:

- at least one probe ( 1 ) with an opening for taking at least one gas sample,
a particle detector ( 4 ) for counting contaminating particles in the gas sample,
- a vacuum pump ( 3 ) with lines ( 31 ) for conveying the air sample from the probe ( 1 ) to the particle detector ( 4 ),

characterized in that

the device for processing the disk-shaped object has a loading and unloading area ( 9 ) with a concentration of contaminating particles which is lower than the environment of the device for processing,
a handling device ( 6 ) for conveying the at least one disk-shaped object is arranged in the loading and unloading area ( 9 ),
- A moving unit ( 2 ) is arranged inside the loading and unloading area ( 9 ),
- On which is movable in at least one direction the son de ( 1 ) for taking the at least one gas sample at different locations in the loading and unloading area ( 9 ),
- A control unit ( 5 ) with the particle detector ( 4 ) and the moving unit ( 2 ) is connected.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the particle detector ( 4 ) outside the loading and unloading area ( 9 ) is attached.

3. Arrangement according to one of claims 1 or 2, characterized in that
that the moving unit ( 2 ) consists of at least one traversing rail ( 21 ) and a drive, and
that by means of the traversing drive, the probe ( 1 ) can be moved along the traversing rail ( 21 ).

4. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the device for processing is a manufacturing device ( 7 ) for structuring the surface, or for cleaning the upper surface, or for layer deposition or layer processing on the surface of the disc-shaped object ,

5. Arrangement according to claim 4, characterized in that the manufacturing device ( 7 ) is an oven for depositing a layer on the surface of the disc-shaped object at high temperatures.

6. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the device for processing is a sorting device for disk-shaped objects, which is used for re-sorting the disk-shaped objects from a first in a second disk transport container ( 110 ).

7. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the probe is attached to the handling device ( 6 ) for conveying the at least one disk-shaped object.

8. Arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that in the loading and unloading area ( 9 ) has a disc carrier ( 200 ) with one or more insertion locations for receiving the at least one disc-shaped object for the common processing of the objects in the Manufacturing device ( 7 ) is located.

9. Arrangement according to claim 8 and according to claim 3, characterized in

- That the disc carrier ( 200 ) an arrangement of slots along an axis with a total extent around, and
- That the travel rail ( 21 ) is linear and arranged parallel to the axis when the disc carrier ( 200 ) is in a loading or unloading position, the travel rail ( 12 ) having a length which is at least the length of the total extent of the axis Has.

10. Arrangement according to one of claims 8 or 9, characterized in

- that the loading and unloading area (9) comprises a ventilation system with an air flow source for generating a substantially laminar air flow with significantly reduced concentra tion of contaminating particles within the loading and Entla debereiches (9)
- That the probe ( 1 ) on the side facing away from the airflow source th side of the disc carrier, preferably in the slipstream of the disc carrier ( 200 ), is mounted in the loading and unloading area ( 9 ).

11. The arrangement according to claim 10, characterized in that the opening of the probe ( 1 ) for an isokinetic Gaspro removal shows in the direction of the air flow source.

12. Arrangement according to one of claims 1 to 11, characterized, that the disk-shaped object is a semiconductor wafer, a mas ke or a reticle, or a flat panel display.

13. Arrangement according to one of claims 1 to 12, characterized in

- That the manufacturing device ( 7 ) sits a control unit ( 7 '),
- That the control unit ( 5 ) with the control unit ( 7 ') of the manufacturing device ( 7 ) is connected to make a particle density measurement after a processing activity in the manufacturing device ( 7 ).

14. Arrangement according to one of claims 1 to 13, characterized in

- That the handling device ( 6 ) sits a control unit ( 6 '),
- That the control unit ( 5 ) with the control unit ( 6 ') of the handling device ( 6 ) is connected in order to be able to make a particle measurement during a loading or unloading activity of the handling device ( 6 ).

15. Arrangement according to one of claims 1 to 14, characterized in that the moving unit ( 2 ) is at least partially covered by a thermally insulating cover ( 150 ) for protection against heat.

16. Arrangement according to one of claims 1 to 15, characterized in that the moving unit ( 2 ) with the vacuum pump ( 3 ) is connected via a suction line ( 32 ) to suck off particles generated during abrasion from the drive inside the moving unit ( 2 ) ,

17. A method for determining the density of contaminating particles in a loading and unloading area ( 9 ) of a device for processing at least one disk-shaped object by means of the arrangement according to one or more of claims 1 to 16, comprising the steps:

- Transporting a disc-shaped object through the handling device ( 6 ) to a first position in the loading and unloading area ( 9 ),
- transmitting the first position from the control unit ( 5 ) to the probe ( 1 ),
- Moving the probe ( 1 ) as a function of the first position by the travel unit ( 2 ) to a second position in the loading and unloading area ( 9 ),
- Taking an air sample from the loading and unloading area ( 9 ) by the probe ( 1 ),
- transportation of the air sample to the particle detector ( 4 ),
- Measurement of the number of particles per volume element of the air sample by the particle detector ( 4 ),
- comparison of the number of particles with a threshold value,
- Generate a signal depending on the comparison result.

18. The method according to claim 17, characterized, that the first position is a slot for the disc conveyor object in a disc carrier, and that the second position for the probe on that of the Airflow source in the side facing away from the loading and unloading area of the window carrier, preferably in its slipstream, lies.

19. The method according to any one of claims 17 or 18, characterized, that the disc carrier depends on the loading and unloading area speed is replaced by the generated signal.

20. The method according to any one of claims 17 or 18, characterized in that the handling device ( 6 ) in the loading and unloading area is adjusted in dependence on the signal.

21. The method according to any one of claims 17 to 20, characterized, that the steps of air extraction, transportation, measurement with a Repeat period of less than 5 seconds.

22. The method according to claim 21, characterized in that a starting signal is generated by the handling device ( 6 ) before the first measurement when the transport of a disk-shaped object is carried out.